火炮设计理论-武器发射工程教学大纲

《火炮设计理论》课程教学大纲
课程代码：110441002
课程英文名称：Artillery design Theory
适用专业：武器发射工程
课程总学时：48 讲课：42 实验：6 上机：0
大纲编写（修订）时间：2017年5月
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是武器发射工程专业的必修专业课，是本专业的学位课程。

内容涉及火炮结构设计的基本理论和设计准则。

重点介绍火炮炮身的基本知识和炮身种类构造特点及设计理论。

通过本课程的学习，使学生能够理解火炮的基本构成和作用特点，具有能够进行火炮炮身分析和设计的能力。

为培养学生将来从事火炮设计与生产工作奠定基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求
重点掌握火炮系统的组成。

掌握火炮身管的设计理论。

了解火炮的各个组成部分的特性和相互作用的关系。

使学生具有分析和火炮总体结构的能力，具有设计火炮身管的能力。

（三）实施说明
本教学大纲是依据本科生武器发射工程专业的2017版教学计划而编写。

在教学中应采用先进的、直观的教学手段——多媒体教学，以使学生很容易理解教学内容。

（四）对先修课的要求
枪炮内弹道学等相关课程
（五）对习题课、实验环节的要求
重点章设有1-2道习题，以巩固所学内容。

（六）课程考核方式
1．考核方式：考试。

2．考试方法：笔试，闭卷。

3．课程总成绩：期末考试成绩、实验成绩，平时考核（包括中期考试、作业、小测验、提问以及出勤等）、上机环节考核成绩的总和。

其中期末笔试成绩占70%，平时考核占20%。

实验占10%.
（七）参考书目
《炮身设计》，中北大学翻印
《火炮设计理论》，张相炎等，北京理工大学出版社，2005
二、中文摘要
本门课程是武器发射工程专业的基础必修课，它包含了火炮设计的基本理论。

重点在于火炮身管的基本理论、类型及结构特征。

通过本门课程的学习，学生能理解火炮身管的基本理论、类型及结构特征，从而提高学生设计火炮的能力。

三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分火炮系统的概念及构成
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0
具体内容：
1）火炮概述;
2）火炮的战术技术指标;
3）火炮总体设计任务与内容。

重点：
火炮的战术技术指标。

难点：
火炮总体设计。

习题：
火炮概述。

第2部分火炮炮身设计基本知识
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0
具体内容：
1）炮身组成与分类；
2）身管受力分析及作用特点；
3）身管设计的内压规律；
4）压力曲线；
5）火炮的厚壁圆筒理论。

重点：
身管受力分析及作用特点，火炮的厚壁圆筒理论。

难点：
身管设计的内压规律。

习题：
1. 火炮的厚壁圆筒理论；
2. 身管设计的内压规律。

第3部分火炮的身管内膛结构及设计
总学时(单位：学时):12 讲课:6 实验:6上机:0
第3.1 部分火炮内膛结构特点与药室设计（讲课2学时）
1）药室结构与设计；
2）膛线的分类与结构；
第3.2 部分火炮内膛结构特点与药室设计（讲课4学时）
具体内容：
1）炮口缠度与膛线曲线的确定；
2）膛线参数及强度校核。

重点：
1）膛线的分类与结构；
2）炮口缠度与膛线曲线的确定。

难点：
炮口缠度与膛线曲线的确定。

习题：
膛线参数及强度校核
第3.3 部分火炮内膛结构静测与关键部件拆装及炮内膛烧蚀磨损测试实验（实验6学时）
具体内容：
实验一火炮内膛结构尺寸静测实验
1、实验目的：不同口径火炮内膛结构尺寸膛内测定方法及实验数据分析
2、实验要求：掌握测试原理及测量方法。

进行数据分析。

3、实验内容：测量不同口径火炮内膛结构尺寸。

4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）
1）.名称·规格型号·数量·设备编号
火炮内膛静测设备一台、75毫米、122毫米、155毫米试验身管样品若干、探头三套，光标卡尺测试仪、打印机，数据存贮器等.
实验二火炮关键部件拆装与火炮内膛烧蚀磨损测试与评估实验
1、实验目的：火炮关键部件拆装与运动过程认知和火炮内膛磨损测试方法及实验数据分析
2、实验要求：掌握测试原理及数据处理方法
3、实验内容：火炮关键部件拆装与火炮内膛烧蚀磨损测试与评估
4、主要仪器设备及试剂：（据实选填）
1）.名称·规格型号·数量·设备编号
火炮内膛静测设备一台、75毫米、122毫米、155毫米试验身管样品若干探头三套，光标卡尺测试仪，火炮炮闩教学装置一套，迫击炮总体与构件一套。

具体参见本课程的实验大纲
第4部分单筒身管设计
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0
具体内容：
1）单筒身管的弹性强度极限与壁厚；
2）安全系数；
3）身管材料与强度曲线；
4）身管外形设计；
5）单筒身管设计的一般准则。

重点：
1）身管外形设计；
2）单筒身管设计的一般准则。

安全系数
习题：
1）身管材料与强度曲线；
2）身管外形设计。

第5部分双层身管设计
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0 第5.1部分活动身管设计（讲课4学时）
具体内容：
1）活动身管发生时受力分析；
2）活动身管强度极限；
3）活动身管间隙确定；
4）活动身管的一般设计准则。

第5.2部分筒紧身管设计（讲课6学时）
具体内容：
1）筒紧身管应力应变分析；
2）筒紧身管的紧缩量；
3）筒紧身管的强度极限；
4）筒紧身管的计算方法。

重点：
1）活动身管强度极限；
2）活动身管间隙确定；
3）筒紧身管的紧缩量；
4）筒紧身管的计算方法。

难点：
活动身管强度极限，筒紧身管的计算方法。

习题：
1）活动身管间隙确定；
2）筒紧身管的紧缩量。

第6部分自紧炮身设计
总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0 具体内容：
1）自紧身管的应力分析；
2）身管自紧工艺介绍；
3）自紧身管的基本计算。

重点:
自紧身管的应力分析，自紧身管的基本计算。

难点：
自紧身管的应力分析。

习题：
自紧身管的基本计算。

第7部分炮尾强度计算
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 具体内容：
1）发生时作用在炮尾上的力；
2）炮尾前室的强度
3）炮尾闩体强度计算
重点：
1）炮尾前室的强度；
2）炮尾闩体强度计算。

难点：
炮尾闩体强度计算
习题：
炮尾闩体强度计算
1）概述；
2）架体设计基础；
3）平衡机设计基础；
4）瞄准机设计基础；
5）运动体设计基础；
6）自行火炮炮塔设计。

重点：
1）架体设计基础；
2）平衡机设计基础。

难点：
自行火炮炮塔设计。

习题：
1）瞄准机设计基础；
2）平衡机设计基础。